ANALISIS OPTIMASI BIAYA KONSTRUKSI KOLOM DENGAN … file... variasi nilai ρ dan f c '. Proses...
Transcript of ANALISIS OPTIMASI BIAYA KONSTRUKSI KOLOM DENGAN … file... variasi nilai ρ dan f c '. Proses...
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 95
Email : [email protected]
ANALISIS OPTIMASI BIAYA KONSTRUKSI KOLOM
DENGAN VARIASI NILAI ρ DAN fc'
Gerry Revaldo
1) , Fepy Supriani
2) , Mukhlis Islam
3)
1) Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNIB, Jl. W. R. Supratman, Kandang Limun,
Bengkulu 38371, Telp. (0736)344087, e-mail : [email protected] 2.3)
Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNIB, Bengkulu
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk dapat mengetahui konstruksi kolom beton bertulang
berpenampang persegi yang paling optimum dan ekonomis dengan variasi nilai ρ dan fc'. Proses
optimasi pada penelitian ini memerlukan perhitungan berulang-ulang yang dibantu dengan
menggunakan Microsoft Office Excel. Analisis biaya kontruksi kolom beton bertulang
berpenampang persegi ini terdiri dari 840 sampel untuk masing-masing dimensi penampang
kolom, kuat tekan beton (fc'), kuat beban aksial nominal kolom (Pn), dan kuat momen nominal
kolom (Mn) yang berbeda. Hasil sampel analisis menghasilkan grafik interaksi dimensi dan
harga kolom dan grafik interaksi fc' dan harga kolom yang terdiri dari 1.152 grafik dan juga
menghasilkan grafik gabungan dari grafik sebelumnya, yaitu grafik interaksi dimensi, fc', dan
harga kolom yang terdiri dari 96 grafik untuk masing-masing biaya struktur kolom tanpa
menggunakan bekisting, menggunakan bekisting 1 kali pakai, menggunakan bekisting 2 kali
pakai, dan menggunakan bekisting 3 kali pakai. Sehingga dari semua biaya struktur kolom yang
paling optimum dengan variasi nilai Mn dan Pn dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai Mn
dengan nilai Pn yang sama maka nilai ρ, dimensi kolom, dan biaya struktur kolom dominan akan
semakin bertambah dan dapat disimpulkan juga bahwa semakin besar nilai Pn dengan nilai Mn
yang sama maka nilai ρ dan biaya struktur kolom dominan akan semakin berkurang sedangkan
dimensi tidak berubah dan mutu beton (fc') yang digunakan 25 MPa - 30 MPa.
Kata kunci : optimasi, biaya, kolom, rasio tulangan, kuat tekan beton
Abstract
This research aims to study the most optimum and economical of square reinforced concrete
column with the variation of ρ and fc'. Process optimization in this study requires repetitive
calculations by using a Microsoft Office Excel. Analysis of the cost of construction of reinforced
concrete columns square cross-section consists of 840 samples with variation of column section
dimensions, compressive strengths of concrete (fc'), nominal axial capacity of columns (Pn), and
nominal bending moment capacity of column (Mn). The results of the sample analysis are
interaction charts corresponding column dimension and cost and interaction of fc' and cost
consisting of 1,152 charts and also produces composite charts from the previous chart, which is
the interaction, among dimension, fc', and cost of column consists of 96 graphs with variation
column without using formwork, formwork 1 time use, of formwork used 2 times, 3 times and
use disposable formwork. Hence from all of the cost of the optimum structure of the column with
the variation of the Mn and Pn of could be concluded that the greater the value of Mn while Pn
constant the of value of ρ, column dimensions, and cost structure would dominantly increase
and it could be concluded also that the greater the value of Pn with constant Mn value then the
value of ρ and the cost structure would dominantly decrease while the dimensions have not
changed and the compressive strength of concrete (fc') used are 25 MPa - 30 MPa.
Keywords : optimization, cost, columns, reinforcement ratio, compressive strength of concrete
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 96
Email : [email protected]
PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi, maka semakin
mudah untuk mendapatkan bahan mutu
tinggi dibidang konstruksi. Hal yang
demikian dengan sendirinya semakin
membuka peluang untuk dapat membuat
komponen struktur yang berfungsi lebih
efisien dan optimal, termasuk dalam
lingkungan struktur beton bertulang
khususnya komponen kolom. Meskipun
demikian, untuk tetap menjadi perhatian
bahwa komponen struktur kolom menduduki
posisi penting didalam keseluruhan sistem
struktur bangunan gedung. Sehingga upaya-
upaya efisien dan optimasi yang dilakukan
hendaknya selalu berdasarkan pada
pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan
dengan ketentuan-ketentuan yang berlaku
(Dipohusodo, 1999).
Kolom merupakan anggota tekan vertikal
dari suatu rangka struktural yang ditujukan
untuk mendukung balok penahan beban.
Kolom menyalurkan beban dari lantai atas
ketingkat lebih bawah dan selanjutnya ke
tanah melalui pondasi, karena kolom
merupakan elemen tekan. Kegagalan sebuah
kolom didalam suatu lokasi yang kritis dapat
mengakibatkan keruntuhan progresif dari
lantai yang berhubungan dan keruntuhan
total ultimit struktur secara keseluruhan.
Kegagalan kolom struktural merupakan
kepentingan utama dalam hal ekonomi
demikian juga korban jiwa. Perhatian yang
besar perlu diambil didalam desain kolom,
dengan suatu kekuatan cadangan yang lebih
tinggi daripada kasus balok-balok dan
elemen-elemen struktural lainnya, terutama
karena kegagalan tekan memberikan
peringatan visual yang sedikit (Nawy, 2010).
Dalam penelitian ini penulis menentukan
dimensi kolom pada struktur beton bertulang
dengan memperhatikan masalah kekuatan
dan biaya karena pada saat ini harga material
yang semakin mahal, sehingga dalam
merencanakan struktur bangunan sangat
perlu diperhatikan masalah biaya. Dalam
menganalisis perhitungan yang akan
dilakukan adalah untuk memperoleh hasil
yang mempunyai harga struktur kolom beton
bertulang yang paling murah tetapi tetap
mampu mendukung beban struktur dengan
aman. Kekuatan yang dibutuhkan oleh suatu
struktur kolom beton bertulang dapat dicapai
dengan memberikan luasan penampang
beton dan tulangan yang cukup. Dalam hal
penggunaan luas dimensi penampang kolom
yang besar dan pemakaian tulangan yang
sedikit, atau dengan luas dimensi
penampang kolom yang kecil dan
pemakaian tulangan yang banyak.
Penggunaan luasan tulangan baja atau rasio
penulangan pada peraturan SNI 03-2847-
2002 Pasal 12.9.1 membatasi luas tulangan
longitudinal komponen struktur tekan non-
komposit tidak boleh kurang dari 0,01
ataupun lebih dari 0,08 kali luas bruto
penampang Ag.
Dalam penelitian ini untuk mendapatkan
hasil yang paling optimal dicoba dengan
menggunakan proses optimasi yang dibantu
dengan menggunakan program komputer,
untuk menghasilkan ketepatan dan
kecepatan dalam analisa. Proses penelitian
ini memerlukan perhitungan yang berulang-
ulang atau trial error. Penulis melakukan
penelitian untuk mencoba penentuan
optimasi biaya konstruksi kolom dengan
variabel desainnya berupa dimensi
penampang kolom, luasan tulangan baja,
kuat tekan beton (fc'), kuat beban aksial
nominal kolom (Pn), dan kuat momen
nominal kolom (Mn).
Kolom
SK SNI 03-2847-2002 mendefinisikan
kolom adalah komponen struktur bangunan
yang tugas utamanya menyangga beban
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 97
Email : [email protected]
aksial desak vertikal dengan bagian tinggi
yang tidak ditopang paling tidak tiga kali
dimensi lateral terkecil.
Sebagai bagian dari suatu kerangka
bangunan dengan fungsi dan peran seperti
tersebut, kolom menempati posisi penting
didalam sistem struktur bangunan.
Kegagalan kolom akan berakibat lansung
pada runtuhnya komponen struktur lain yang
berhubungan dengannya, atau bahkan
merupakan batas runtuh total keseluruhan
struktur bangunan. Pada umumnya
kegagalan atau keruntuhan komponen tekan
tidak diawali dengan tanda peringatan yang
jelas, melainkan bersifat mendadak. Oleh
karena itu, dalam merencanakan struktur
kolom harus memperhitungkan secara
cermat dengan memberikan cadangan
kekuatan lebih tinggi daripada untuk
komponen struktur lainnya karena
penggunaan didalam praktek umumnya
kolom diperluas dengan mencakup juga
tugas menahan kombinasi beban aksial dan
momen lentur (Dipohusodo, 1999).
Jenis Kolom Berdasarkan Bentuk dan
Susunan Tulangan
Menurut Dipohusodo (1999), secara garis
besar ada tiga jenis kolom beton bertulang,
seperti yang terlihat pada Gambar 1 :
1. Kolom menggunakan pengikat sengkang
lateral. Kolom ini merupakan kolom
beton yang ditulangi dengan batang
tulangan pokok memanjang, yang pada
jarak spasi tertentu diikat dengan
pengikat sengkang kearah lateral,
sedemikian rupa sehingga penulangan
keseluruhan membentuk kerangka
seperti tampak pada Gambar 1.a.
2. Kolom menggunakan pengikat spiral.
Kolom ini bentuknya sama dengan yang
pertama hanya saja sebagai pengikat
tulangan pokok memanjang adalah
tulangan spiral yang dililitkan keliling
membentuk heliks menerus disepanjang
kolom seperti pada Gambar 1.b.
3. Struktur kolom komposit seperti tampak
pada Gambar 1.c. Merupakan komponen
struktur tekan yang diperkuat pada arah
memanjang dengan gelagar baja profil
atau pipa, dengan atau tanpa diberi
batang tulangan pokok memanjang.
Sumber : Dipohusodo, 1999
Gambar 1. Jenis-Jenis Kolom
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 98
Email : [email protected]
Tipe Kolom Berdasarkan Pembebanan
Menurut Prakosa (2010), kolom akan
melentur akibat momen dan momen tersebut
akan cenderung menimbulkan tekanan pada
satu sisi kolom dan tarikan pada sisi lainnya.
Tergantung pada besar relatif momen dan
beban aksial, banyak cara yang dapat
menyebabkan runtuhnya kolom. Gambar 2
memperlihatkan kolom yang memikul beban
Pn. Dalam beberapa bagian dari gambar,
beban ditempatkan pada eksentrisitas yang
semakin besar sehingga menghasilkan
momen yang semakin besar pula. Maka
dapat diketahui tipe kolom berdasarkan
pembebanannya, yaitu :
1. Mengalami beban aksial yang besar dan
memiliki eksentrisitas sebesar nol
sehingga tidak mengalami momen.
Untuk kondisi ini, keruntuhan akan
terjadi oleh hancurnya beton dan semua
tulangan dalam kolom mencapai
tegangan leleh dalam tekan (Gambar
2.a).
2. Mengalami beban aksial besar dan
memiliki eksentrisitas yang kecil maka
timbul momen yang kecil dengan
seluruh penampang tertekan. Jika suatu
kolom menerima momen lentur kecil,
seluruh kolom akan tertekan tetapi
tekanan disatu sisi akan lebih besar dari
sisi lainnya. Tegangan tekan maksimum
dalam kolom akan sebesar 0,85fc' dan
keruntuhan akan terjadi oleh runtuhnya
beton dan semua tulangan tertekan
(Gambar 2.b).
3. Eksentrisitas membesar sehingga gaya
tarik mulai terjadi pada satu sisi kolom.
Jika eksentrisitas ditingkatkan dari kasus
sebelumnya, gaya tarik akan mulai
terjadi pada satu sisi kolom dan baja
tulangan pada sisi tersebut akan
menerima gaya tarik yang lebih kecil
dari tegangan leleh. Pada sisi yang lain
tulangan mendapat gaya tekan
(Gambar 2.c).
4. Kondisi beban berimbang. Saat
eksentrisitas terus ditambah, akan
dicapai suatu kondisi dimana tulangan
pada sisi tarik mencapai leleh dan pada
saat yang bersamaan, beton pada sisi
lainnya mencapai tekan maksimum
0,85fc'. Kondisi ini disebut kondisi pada
beban berimbang, balanced (Gambar
2.d).
5. Mengalami momen yang besar dan
beban aksial yang kecil. Jika
eksentrisitas terus ditambah, keruntuhan
terjadi akibat tulangan meleleh sebelum
hancurnya beton (Gambar 2.e).
6. Momen lentur murni. Pada kondisi ini,
keruntuhan terjadi seperti halnya pada
sebuah balok (Gambar 2.f).
Sumber : Prakosa (2010)
Gambar 2. Kolom Menerima Beban dengan
Eksentrisitas yang Terus
Diperbesar
Asumsi Dasar Perencanaan Kolom
1. Pasal 12.2.2 SNI 03-2847-2002 :
Regangan pada tulangan dan beton harus
diasumsikan berbanding lurus dengan
jarak dari sumbu netral.
2. Pasal 12.2.3 SNI 03-2847-2002 :
Regangan maksimum yang dapat
dimanfaatkan pada serat tekan beton
terluar harus diambil sama dengan
0,003.
3. Pasal 12.2.4 SNI 03-2847-2002 :
Tegangan pada tulangan yang nilainya
lebih kecil daripada kuat leleh fy harus
diambil sebesar Es dikalikan regangan
baja. Untuk regangan yang nilainya
lebih besar dari regangan leleh yang
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 99
Email : [email protected]
berhubungan dengan fy, tegangan pada
tulangan harus diambil sama dengan
fy.
4. Pasal 12.2.5 SNI 03-2847-2002 : Dalam
perhitungan aksial dan lentur beton
bertulang, kuat tarik beton diabaikan.
5. Pasal 12.2.6 SNI 03-2847-2002 :
Hubungan antara distribusi tegangan
tekan beton dan regangan beton boleh
diasumsikan berbentuk persegi,
trapesium, parabola, atau bentuk lainnya
yang menghasilkan perkiraan kekuatan
yang cukup baik bila dibandingkan
dengan hasil pengujian.
6. Pasal 12.2.7.1 SNI 03-2847-2002 :
Tegangan beton sebesar 0,85fc'
diasumsikan terdistribusi secara merata
pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi
oleh tepi penampang dan suatu garis
lurus yang sejajar dengan sumbu netral
sejarak a = β1c dari serat dengan
regangan tekan maksimum.
7. Pasal 12.2.7.3 SNI 03-2847-2002 :
Faktor β1 diambil sebagai berikut :
a. Untuk fc' ≤ 30 MPa, β1 = 0,85.
b. Untuk fc' > 30 MPa,
β1 = 0,85 – 0,008.(fc'-30) ≥ 0,65.
Diagram Interaksi
Menurut Muin (2008), diagram interaksi
adalah diagram yang menunjukkan
hubungan momen lentur dan gaya aksial
tekan yang dapat dipikul elemen tekan pada
kondisi batas yang dapat dilihat pada
Gambar 3.
Pada setiap titik pada kurva diagram
interaksi menunjukkan satu
kombinasi/pasangan Mn dan Pn pada
kondisi batas dapat dipikul penampang.
Untuk titik-titik pasangan M dan P
terletak didalam area kurva merupakan
pasangan M dan P yang sanggup dipikul
penampang (daerah aman). Sedangkan
titik-titik pasangan M dan P yang terletak
diluar area kurva merupakan pasangan M
dan P yang tidak dapat dipikul penampang
(daerah runtuh).
Diagram interaksi kolom yang akan dibuat
dan akan dipakai untuk perencanaan
tulangan kolom adalah berupa diagram
interaksi kolom dengan rasio tulangan
1% - 8%.
Sumber : Muin, 2008
Gambar 3. Diagram Interaksi Pn dan Mn
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 100
Email : [email protected]
Tipe Batas Keruntuhan pada Diagram
Interaksi
Menurut Muin (2008), batas keruntuhan
yang tergambar pada diagram interaksi Pn
dan Mn adalah terdiri dari keruntuhan tekan,
keruntuhan seimbang, dan keruntuhan tarik.
Tipe keruntuhan ini tergantung dari besarnya
regangan tulangan tarik (ɛs) dibandingkan
dengan regangan leleh baja (ɛy) yang dapat
dilihat pada Gambar 4.
Sumber : Muin, 2008
Gambar 4. Tipe Keruntuhan pada Diagram Interaksi
Batas Keruntuhan Tekan
Terjadi bila jumlah tulangan relatif banyak
maka keruntuhan dimulai dari beton
sedangkan tulangan bajanya masih elastis,
yaitu apabila regangan tulangan tarik (εs)
lebih kecil dari regangan leleh baja (εy).
Penampang seperti itu disebut penampang
overreinvorced, sifat keruntuhannya adalah
getas (non-daktail). Suatu kondisi yang
berbahaya karena penggunaan bangunan
tidak melihat adanya deformasi yang besar
yang dapat dijadikan pertanda bilamana
struktur tersebut mau runtuh, sehingga tidak
ada kesempatan untuk menghindarinya
terlebih dahulu. Pada Gambar 3 diagram
interaksi yang terletak antara titik A dan C
merupakan daerah keruntuhan tekan.
Sehingga jika pasangan momen dan gaya
aksial yang bekerja pada kolom terletak
antara titik A dan C pada diagram interaksi,
maka keruntuhan yang akan terjadi pada
kolom merupakan keruntuhan tekan. Dengan
kata lain titik-titik yang terletak antara A dan
C merupakan batas keruntuhan tekan.
Batas Keruntuhan Seimbang
Pada keruntuhan seimbang, beton yang
tertekan runtuh bersamaan dengan tulangan
tarik mencapai tegangan lelehnya. Kondisi
keseimbangan regangan menempati posisi
penting karena merupakan pembatas antara
dua keadaan penampang kolom beton
bertulang yang berbeda cara hancurnya. Jadi
pada kondisi seimbang ini :
a. Regangan beton maksimum,
ɛcu = 0,003.
b. Regangan tulangan tarik, ɛs = ɛy, dan
tegangannya fs = fy.
Sedangkan tegangan tulangan tekan
tergantung dari regangannya. Jika regangan
yang terjadi pada tulangan tekan melebihi
regangan lelehnya (ɛ𝑦 = 𝑓𝑦
𝐸𝑠 , Es = modulus
elastisitas baja = 2x105 MPa), maka tulangan
tekan sudah mencapai lelehnya, sehingga
tegangan tulangan tekan fs' = fy.
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 101
Email : [email protected]
Batas Keruntuhan Tarik
Terjadi bila jumlah tulangan baja relatif
sedikit sehingga tulangan tersebut akan leleh
terlebih dahulu sebelum betonnya pecah,
yaitu apabila regangan tulangan tarik (εs)
lebih besar dari regangan leleh baja (εy).
Penampang seperti itu disebut penampang
underreinforced. Pada Gambar 3 diagram
interaksi pada daerah C-E merupakan daerah
keruntuhan tarik.
Optimasi
Penggunaan metoda optimasi dalam
perencanaan struktur sebenarnya bukanlah
merupakan hal yang baru dan sudah banyak
dikembangkan karena manfaatnya yang
banyak dirasakan. Berdasarkan berbagai
kemajuan ilmu dan teknologi, perancangan
struktur bangunan harus direncanakan secara
optimal yaitu struktur yang paling ekonomis
serta memenuhi segala persyaratan yang
diinginkan. Oleh karena itu, perlu
dikembangkan suatu sistem yang mampu
menangani berbagai masalah optimasi. Ada
dua pendekatan utama dalam optimasi
struktur. Pendekatan yang pertama
menggunakan pemprograman matematika
dan pendekatan yang lain menggunakan
metoda kriteria optimal. Kedua pendekatan
ini masing-masing mempunyai kelebihan
dan kekurangan (Naftali, 2007).
Setiap struktur rangka memiliki empat hal
pokok dengan empat hal ini dapat
merupakan suatu variabel yang dapat
diubah-ubah untuk mengoptimasi struktur
tersebut (variabel desain). Empat hal ini
adalah ukuran elemen, geometri struktur
(posisi titik-titik kumpul), gambaran struktur
(bagaimana titik-titik kumpul tersebut
dihubungkan oleh elemen-elemen), dan
material bangunan. Material bangunan
biasanya ditentukan terlebih dahulu.
Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi
oleh struktur disebut kendala. Dalam
sebagian besar kasus, kendala berhubungan
dengan kekuatan dan defleksi struktur
(Naftali, 2007).
Biaya Pembuatan Kolom
Biaya merupakan faktor penting dalam
setiap aspek kehidupan. Dengan biaya
konstruksi yang lebih rendah, sebuah proyek
akan menjadi lebih layak secara finansial.
Dengan efisiensi biaya meterial, maka
penghematan terbesar telah dilakukan.
Dalam perhitungan biaya pembuatan kolom,
sebelumnya harus mencari komposisi
konstruksi kolom yang paling optimal agar
didapat harga yang paling optimum dan
ekonomis.
Analisa biaya konstruksi menggunakan
indeks berdasarkan metode SNI (Standar
Nasional Indonesia). Untuk pekerjaan beton,
perhitungan biaya konstruksi umumnya
mengacu pada SNI 7394 : 2008 tentang tata
cara perhitungan harga satuan pekerjaan
beton untuk bangunan gedung dan
perumahan. Pada SNI 7394 : 2008 Pasal 5
tentang persyaratan untuk perhitungan harga
satuan dibagi menjadi Pasal 5.1 persyaratan
umum dan pasal 5.2 persyaratan teknis.
METODOLOGI PENELITIAN
Peneliti menggunakan jenis penelitian
terapan (applied/practical research).
Penelitian terapan adalah penyelidikan yang
hati-hati, sistematik dan terus menerus
terhadap suatu masalah dengan tujuan untuk
digunakan dengan segera untuk keperluan
tertentu. Pada penelitian ini terdapat
beberapa variabel, antara lain :
1. Variabel Bebas (Independent Variable)
Variabel bebas adalah variabel yang
mempengaruhi atau yang menjadi sebab
perubahannya atau timbulnya variabel
dependen (terikat). Variabel bebas
dalam penelitian ini adalah variasi kuat
tekan beton (fc') dari 25 MPa sampai
dengan 35 MPa, mutu baja tulangan (fy)
= 400 MPa, ukuran dimensi kolom dari
30 cm sampai dengan 60 cm, jarak dari
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 102
Email : [email protected]
serat tekan terluar terhadap titik berat
tulangan tekan (d') = 60 mm, nilai kuat
beban aksial nominal kolom (Pn), dan
nilai kuat momen nominal kolom (Mn).
2. Variabel Terikat (Dependent Variable)
Variabel terikat adalah variabel yang
dipengaruhi atau yang menjadi akibat
karena adanya variabel bebas. Variabel
terikat dalam penelitian ini adalah rasio
tulangan (ρg) dari 1% sampai dengan
8%.
Metode Analisis
Analisis kolom persegi ini nantinya akan
diaplikasikan dengan menggunakan program
Microsoft Office Excel. Pada langkah awal
penelitian, peneliti akan melakukan asumsi-
asumsi terhadap beberapa hal yang
diketahui, antara lain :
a. Tulangan yang didapat pada kolom
beton bertulang berpenampang persegi
dengan tulangan longitudional dua
muka.
b. Meninjau elemen struktur beton
bertulang yang mengalami kombinasi
gaya uniaksial.
c. Menentukan rasio tulangan
longitudional pada kolom berpenampang
persegi dengan menggunakan diagram
interaksi Pn dan Mn.
d. Kuat tekan beton (fc') yang diambil
merupakan mutu beton normal mulai
dari 25 MPa sampai dengan 35 MPa
dengan kenaikan (increment) sebesar
2,5MPa. Artinya, mulai dari 25 MPa,
27,5MPa, 30 MPa, 32,5 MPa, dan
35MPa.
e. Mutu baja tulangan (fy) sebesar
400MPa.
f. Tulangan dari 1% sampai dengan 8%
dari luas penampang kolom berdasarkan
Pasal 12.9.1 SNI 03-2847-2002
dengan kenaikan (increment) sebesar
0,1%.
g. Dimensi kolom persegi mulai dari 30
cm sampai dengan 60 cm dengan
kenaikan (increment) sebesar 5cm.
Artinya, mulai dari 30cm, 35cm,
40cm, 45cm, 50cm, 55cm, dan
60cm.
h. Nilai Mn diambil dari 50 kNm sampai
dengan 1200 kNm dan nilai Pn diambil
dari 50 kN sampai dengan 2000 kN,
dengan kenaikan (increment) 400 kNm
untuk Mn dan 400 kN untuk Pn. Artinya,
untuk nilai Mn mulai dari 50 kNm,
400 kNm, 800 kNm, dan 1200 kNm,
dan nilai Pn mulai dari 50 kN, 400kN,
800 kN, 1200 kN, 1600 kN, dan
2000kN.
i. Jarak dari serat tekan terluar terhadap
titik berat tulangan tekan (d') adalah
60 mm.
j. Panjang kolom adalah 1 m'.
k. Berat jenis besi sebesar 7.850 kg/m3.
l. Modulus elastisitas baja (Es) sebesar
200.000 MPa.
m. Sengkang tidak ditinjau.
n. Perhitungan biaya struktur kolom tanpa
menggunakan bekisting, dengan
menggunakan bekisting 1 kali pakai,
menggunakan bekisting 2 kali pakai, dan
menggunakan bekisting 3 kali pakai.
o. Menggunakan mix design yang diambil
dari hasil penelitian di Laboratorium
Konstruksi dan Teknologi Beton Jurusan
Teknik Sipil Universitas Bengkulu
untuk PT. KSS (Karya Sakti Sejahtera).
p. Perhitungan biaya berdasarkan SNI
7394-2008.
q. Daftar harga upah bahan dan peralatan
Tahun Anggaran 2011 dari Dinas
Pekerjaan Umum Provinsi Bengkulu.
Pada tahapan analisis perhitungan kolom
beton bertulang peneliti mencari titik
koordinat kombinasi beban pada diagram
interaksi Pn dan Mn. Perhitungan dilakukan
dengan menggunakan beberapa rumus
umum dari tegangan-regangan penampang
beton, sebagai berikut :
d = h – d' (1)
d" = h . 0,5 – d' (2)
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 103
Email : [email protected]
As = As' = 0,5 . ρg . b . h (3)
dEf
EC
sy
sb .
.003,0
.003,0
(4)
a = β1 . C (5)
Selanjutnya dari nilai Cb dapat menghitung
nilai C disetiap jaraknya. Semakin rapat
jarak perhitungan nilai C semakin baik
didapat grafik interaksi Pn dan Mn. Pada
diagram interaksi Pn dan Mn ada batas
keruntuhan yang terdiri dari keruntuhan
tekan, keruntuhan seimbang, dan keruntuhan
tarik.
in
i
i
bb x
x
CdCC .
1
(6)
in
i
i
b x
x
dCdC .
''
1
(7)
C
dCfs
'.600'
(8)
C
Cdfs
.600 (9)
ND1 = (0,85 . fc') b . a (10)
ND2 = As' . fs' (11)
NT = As . fs (12)
Pn = ND1 + ND2 - NT (13)
Mn = ND1 (d - d" - a/2) + ND2 (d - d'
- d") + NT . d" (14)
Setelah didapatkan nilai Pn dan Mn pada
setiap nilai C yang berbeda pada batas
keruntuhan tekan, keruntuhan seimbang, dan
keruntuhan tarik maka akan mendapatkan
grafik interaksi Pn dan Mn. Setelah itu
peneliti melakukan perhitungan biaya
konstruksi kolom. Adapun langkah-langkah
menghitung biaya konstruksi kolom :
1. Jika setelah mendapat grafik interaksi Pn
dan Mn, maka didapat juga nilai rasio
tulangan (ρg) yang aman untuk
digunakan pada perencanaan kolom.
Dengan mendapatkan nilai ρg maka
dapat dihitung harga pembuatan kolom
yang telah didesain dengan cara :
Vbeton = L x b x h (15)
Wbesi = Bj besi x Ast x L (16)
2. Sesuai dengan SNI 7394-2008, maka
indeks perkalian harga pembuatan
kolom beton bertulang dapat dihitung.
3. Untuk indeks bahan pekerjaan beton
menggunakan indeks dari hasil
perhitungan mix design yang diambil
dari hasil penelitian di Laboratorium
Konstruksi dan Teknologi Beton Jurusan
Teknik Sipil Universitas Bengkulu
untuk PT. KSS.
4. Selanjutnya dilakukan identifikasi harga
satuan material komponen struktur
kolom. Dimana analisis dilakukan
dengan menggunakan daftar harga upah
bahan dan peralatan tahun anggaran
2011 dari Dinas Pekerjaan Umum
Provinsi Bengkulu.
5. Untuk perhitungan harga kolom,
menggunakan rumus :
Harga kolom per m' = Indeks x
Harga satuan (17)
6. Perhitungan biaya struktur kolom
dianalisis tanpa menggunakan bekisting,
dengan menggunakan bekisting 1 kali
pakai, menggunakan bekisting 2 kali
pakai, dan menggunakan bekisting 3 kali
pakai.
7. Jika setelah didapatkan harga pembuatan
kolom per m' dengan variasi ρ dan fc',
maka dapat dibuat grafik interaksi antara
ρ dan harga kolom dan grafik interaksi
antara kuat tekan beton (fc') dan harga
kolom, dan juga dibuat grafik gabungan
dari grafik sebelumnya, yaitu grafik
interaksi dimensi, fc', dan harga kolom
untuk masing-masing kuat beban aksial
nominal kolom (Pn), kuat momen
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 104
Email : [email protected]
nominal kolom (Mn), biaya struktur
kolom tanpa menggunakan bekisting,
dengan menggunakan bekisting 1 kali
pakai, menggunakan bekisting 2 kali
pakai, dan menggunakan bekisting 3 kali
pakai.
8. Dengan menggunakan grafik tersebut
maka dapat dilihat perbedaan harga
sesuai dengan desain yang dibuat dan
dapat dipilih desain konstruksi kolom
yang paling optimum dan ekonomis.
Diagram Alir Penelitian
Untuk mempermudah proses penelitian,
terlebih dahulu penulis membuat flowchart
alir penelitian seperti terlihat pada
Gambar 5 dan untuk secara lebih rinci lagi
penulis membuat flowchart untuk
menggambar diagram interaksi Pn dan Mn
kolom yang terlihat pada Gambar 6 dan
flowchart untuk perbandingan harga kolom
yang terlihat pada Gambar 7.
Mulai
Studi Literatur
Pendahuluan dan Tijauan Pustaka
Membuat Analisa
Cek Analisa
Kontrol Hasil Analisa
Penyusunan Laporan Skripsi
Penarikan Kesimpulan
Selesai
Error
Tidak
Ya
OK
Gambar 5. Flowchart Alir Penelitian
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 105
Email : [email protected]
Dimensi, fc', fy, d', Es,
Pn dan Mn Rencana
d = h - d'
d'' = h . 0,5 - d'
As = As' = 0,5 . ρg . b . h
dEf
EC
sy
sb .
.003,0
.003,0
bb Ca .1
Ca .1
TIDAKYA
C
Cdfs
.600
C
dCfs
'.600'
βˌ = 0,85 ; jika fc' =30 Mpa
βˌ = 0,85 – 0,008.(fc' – 30) ; jika fc' > 30 Mpa, tetapi
tidak boleh lebih kecil dari 0,65
C divariasikan C divariasikan
A
Rasio tulangan divariasikan
MULAI
B
TEKAN
Ca .1
in
i
i
bb x
x
CdCC .
1
in
i
i
b x
x
dCdC .
''
1
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 106
Email : [email protected]
A
abfN cD .'..85,01
''.2 ssD fAN
ssT fAN .
TDDn NNNP 21
".)"'()2/"( 21 dNdddNaddNM TDDn
Input Pn dan Mn Rencana
Grafik Interaksi Pn dan Mn
AMAN
B
SELESAI
TIDAK AMAN
Gambar 6. Flowchart untuk Menggambar Diagram Interaksi Pn dan Mn Kolom
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 107
Email : [email protected]
MULAI
Dimensi, Ast, fc', Bj besi, L
Vbeton per m’ = L x b x h
Wbesi per m’ = Bj besi x Ast x L
Harga Struktur Kolom
Dimensi DivariasikanTIDAKYA
Grafik Interaksi
Dimensi dan Harga
Grafik Interaksi
fc' dan Harga
HASIL DAN KESIMPULAN
SELESAI
Tanpa Menggunakan Bekisting Menggunakan Bekisting
Bekisting 2 Kali Pakai
Grafik Interaksi
Dimensi, fc’ dan Harga
Bekisting 3 Kali PakaiBekisting 1 Kali Pakai
Gambar 7. Flowchart untuk Perbandingan Harga Kolom
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 108
Email : [email protected]
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian skripsi ditujukan untuk dapat
menghasilkan konstruksi kolom beton
bertulang berpenampang persegi yang paling
optimum dan ekonomis dengan variasi nilai
ρ dan fc'. Analisis biaya kolom beton
bertulang berpenampang persegi ini terdiri
dari 840 sampel untuk masing-masing
dimensi penampang kolom, kuat tekan beton
(fc'), kuat beban aksial nominal kolom (Pn),
dan kuat momen nominal kolom (Mn) yang
berbeda.
Hasil sampel analisis menghasilkan grafik
interaksi dimensi dan harga kolom dan
grafik interaksi fc' dan harga kolom yang
terdiri dari 1.152 grafik dan juga
menghasilkan grafik gabungan dari grafik
sebelumnya, yaitu grafik interaksi dimensi,
fc', dan harga kolom yang terdiri dari 96
grafik untuk masing-masing biaya struktur
kolom tanpa menggunakan bekisting,
menggunakan bekisting 1 kali pakai,
menggunakan bekisting 2 kali pakai, dan
menggunakan bekisting 3 kali pakai.
Analisis Desain Kolom Berpenampang
Persegi
Analisis desain kolom berpenampang
persegi pada penelitian skripsi ini, penulis
menggunakan asumsi-asumsi dasar yang
biasa digunakan dalam perhitungan struktur
kolom. Perhitungan analisis kolom yaitu
dengan mencari titik koordinat kombinasi
beban yang tepat pada grafik interaksi Pn
dan Mn. Proses ini memerlukan perhitungan
yang berulang-ulang atau trial error agar
mendapatkan grafik interaksi Pn dan Mn
pada titik-titik tertentu. Untuk rasio tulangan
(ρg) dicoba-coba dari 1% - 8% dari luas
penampang kolom berdasarkan SNI 03-
2847-2002 pasal 12.9.1 dengan kenaikan
0,1% hingga Pn dan Mn rencana pada grafik
interaksi Pn dan Mn nantinya telah
dinyatakan aman.
Grafik interaksi Pn dan Mn (Gambar 8) untuk
satu nilai jarak dari serat tekan terluar ke
sumbu netral dibagi menjadi 500 segmen
untuk tiap batas keruntuhan. Semakin
banyak nilai C dicari maka diagram interaksi
Pn dan Mn yang didapat semakin mendekati
Pn dan Mn rencana. Pada satu jarak nilai C
yang digunakan maka akan menghasilkan
satu kuat beban aksial nominal kolom (Pn)
dan kuat momen nominal kolom (Mn). Titik-
titik dari masing-masing nilai Pn dan Mn
untuk tiap C digabungkan sehingga menjadi
grafik interaksi Pn dan Mn. Garis berwarna
merah merupakan garis interaksi Pn dan Mn
atau garis kondisi batas yang dapat dipikul
kolom beton bertulang, dan titik berwarna
biru merupakan titik interaksi Pn dan Mn
rencana. Agar dapat melihat struktur kolom
beton bertulang yang didesain aman dapat
dilihat pada titik Pn dan Mn rencana tidak
melewati garis berwarna merah atau tepat
berada digaris berwarna merah.
Salah satu contoh detail perhitungan untuk
sampel dari penelitian ini, penulis
menggunakan dimensi kolom
(b = h) = 500 mm, fc' = 25 MPa, fy
= 400 MPa, rasio tulangan (ρg) dicoba-coba
dari 1% sampai dengan 8%, Pn = 400 kN dan
Mn = 400 kNm. Selanjutnya dilakukan
analisis data, sehingga dapat menghasilkan
grafik interaksi Pn dan Mn (Gambar 8).
Analisis perhitungan didapat rasio tulangan
(ρg) sebesar 1,7%. Nilai C pada batas
keruntuhan seimbang didapat sebesar 264
mm, maka nilai Pn dan Mn yang didapat
adalah 2.384,25 kN dan 651,55 kNm.
Nilai C yang menghasilkan nilai Pn dan Mn
yang mendekati atau selisihnya paling kecil
dengan Pn dan Mn rencana adalah 91,008
mm pada segmen ke 76 yang terletak pada
daerah batas keruntuhan tarik, dimana nilai
Pn dan Mn yang didapat sebesar 406,33 kN
dan 417,73 kNm. Hasil analisis yang
didapat untuk tiap nilai C menghasilkan nilai
Pn dan Mn yang berbeda tiap batas
keruntuhan.
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 109
Email : [email protected]
Gambar 8. Grafik Interaksi Pn dan Mn untuk Dimensi 500x500 (mm2),
fc' = 25 MPa, Pn = 400 kN, dan Mn = 400 kNm
Analisis Perhitungan Biaya Struktur
Kolom
Setelah mendapat grafik interaksi Pn dan Mn,
maka didapat juga nilai rasio tulangan (ρg)
yang aman dan optimum untuk digunakan
pada analisis perhitungan biaya struktur
kolom untuk mendapat biaya konstruksi
kolom yang paling optimun dan ekonomis.
Analisis perhitungan biaya struktur kolom
menggunakan nilai indeks kebutuhan
pekerjaan yang sesuai dengan peraturan SNI
7394-2008. Pasal-pasal yang digunakan
pada peraturan SNI 7394-2008 adalah pasal
6.11, pasal 6.17, dan pasal 6.22. Untuk harga
upah bahan dan peralatan menggunakan
daftar harga upah bahan dan peralatan
Tahun Anggaran 2011 dari Dinas Pekerjaan
Umum Provinsi Bengkulu.
Perhitungan harga pembuatan struktur
kolom dilakukan penjumlahan harga setiap
hasil perhitungan ketiga pasal sebelumnya
yang nilai indeks kebutuhan bahan dan
tenaga kerjanya diperhitungkan semuanya.
Proses perhitungan pembuatan kolom
menjadi dua cara analisis perhitungan yaitu
perhitungan biaya struktur kolom dengan
menggunakan bekisting dan perhitungan
biaya struktur kolom tanpa menggunakan
bekisting. Untuk proses perhitungan biaya
struktur kolom dengan menggunakan
bekisting menjadi tiga asumsi yaitu
perhitungan biaya struktur kolom dengan
menggunakan bekisting 1 kali pakai,
menggunakan bekisting 2 kali pakai, dan
menggunakan bekisting 3 kali pakai.
Pengertian dari tiga asumsi perhitungan
biaya struktur kolom dengan menggunakan
bekisting adalah jumlah biaya pekerjaan
bekisting yang dibagi setiap kali pakainya.
Salah satu contoh perhitungan untuk sampel
penelitian dengan prosedur perhitungan
biaya struktur kolom maka dapat
menghitung biaya struktur kolom dengan
menggunakan bekisting dan perhitungan
biaya struktur kolom tanpa menggunakan
bekisting. Sehingga dapat diketahui bahwa
biaya struktur kolom per m' tanpa
menggunakan bekisting adalah Rp.
755.157,-, biaya struktur kolom per m'
dengan menggunakan bekisting 1 kali pakai
adalah Rp. 1.359.149,-, biaya struktur kolom
per m' dengan menggunakan bekisting 2 kali
pakai adalah Rp. 1.057.153,-,
dan biaya struktur kolom per m' dengan
menggunakan bekisting 3 kali pakai adalah
Rp. 956.487,-.
Jika setelah didapatkan harga struktur kolom
pada Pn = 400 kN dan Mn = 400
kNm dengan variasi dimensi kolom dan fc'
yang bervariatif maka dapat dibuat grafik
interaksi dimensi dan harga kolom, grafik
interaksi kuat tekan beton (fc') dan harga
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 110
Email : [email protected]
kolom, dan grafik interaksi dimensi, fc', dan
harga kolom dari perhitungan biaya struktur
kolom dengan menggunakan bekisting
menjadi tiga asumsi yaitu perhitungan biaya
struktur kolom dengan menggunakan
bekisting 1 kali pakai, menggunakan
bekisting 2 kali pakai, dan menggunakan
bekisting 3 kali pakai.
Analisis Optimasi Biaya Struktur Kolom
Setelah didapatkan harga pembuatan kolom
dengan variasi dimensi kolom, kuat tekan
beton (fc'), kuat beban aksial nominal kolom
(Pn), kuat momen nominal kolom (Mn),
perhitungan biaya struktur kolom dengan
menggunakan bekisting, dan perhitungan
biaya struktur kolom tanpa menggunakan
bekisting maka dapat dibuat grafik interaksi
dimensi dan harga kolom, dan grafik
interaksi kuat tekan beton (fc') dan harga
kolom, dan juga grafik interaksi dimensi, fc',
harga kolom.
Pada grafik dapat dilihat perbedaan harga
sesuai dengan desain yang dibuat dan dapat
dilihat desain konstruksi kolom yang paling
optimum dan ekonomis. Berdasarkan hasil
perhitungan peneliti lakukan dapat membuat
rekapitulasi harga pembuatan konstruksi
kolom yang paling optimum dan ekonomis
pada masing-masing nilai beban kuat beban
aksial nominal kolom (Pn) dan nilai kuat
momen nominal kolom (Mn). Rekapitulasi
harga yang paling optimum dan ekonomis
pada masing-masing Pn dan Mn dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1.a. Rekapitulasi Harga Struktur Kolom yang Paling Optimum pada Masing-Masing Pn
dan Mn Tanpa Menggunakan Bekisting
NO Pn
(kN)
Mn
(kNm)
Dimensi
(mm) fc'
(MPa)
Rasio
Tulangan
(%)
As = As'
(mm2)
Harga
Kolom per m'
(Rp) b h
1 50 50 300 300 25 1,1 495,00 209.709
2 400 50 300 300 25 1,0 450,00 199.352
3 800 50 300 300 25 1,0 450,00 199.352
4 1200 50 300 300 25 1,0 450,00 199.352
5 1600 50 300 300 25 1,0 450,00 199.352
6 2000 50 300 300 30 1,0 450,00 202.144
7 50 400 550 550 35 1,4 2117,50 834.622
8 400 400 550 550 35 1,1 1663,75 730.180
9 800 400 500 500 30 1,2 1500,00 619.056
10 1200 400 500 500 25 1,0 1250,00 553.754
11 1600 400 450 450 32,5 1,1 1113,75 484.257
12 2000 400 450 450 30 1,0 1012,50 454.825
13 50 800 600 600 30 2,2 3960,00 1.305.754
14 400 800 600 600 25 2,0 3600,00 1.211.720
15 800 800 600 600 30 1,7 3060,00 1.098.597
16 1200 800 600 600 25 1,5 2700,00 1.004.563
17 1600 800 600 600 30 1,2 2160,00 891.440
18 2000 800 600 600 27,5 1,0 1800,00 803.606
19 50 1200 600 600 25 3,4 6120,00 1.791.758
20 400 1200 600 600 25 3,2 5760,00 1.708.896
21 800 1200 600 600 25 2,9 5220,00 1.584.602
22 1200 1200 600 600 32,5 2,6 4680,00 1.482.372
23 1600 1200 600 600 25 2,4 4320,00 1.377.445
24 2000 1200 600 600 35 2,1 3780,00 1.283.289
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 111
Email : [email protected]
Tabel 1.b. Rekapitulasi Harga Struktur Kolom yang Paling Optimum pada Masing-Masing Pn
dan Mn dengan Menggunakan Bekisting 1 Kali Pakai
NO Pn
(kN)
Mn
(kNm)
Dimensi
(mm) fc'
(MPa)
Rasio
Tulangan
(%)
As = As'
(mm2)
Harga
Kolom per m'
(Rp) b h
1 50 50 300 300 25 1,1 495,00 572.105
2 400 50 300 300 25 1,0 450,00 561.747
3 800 50 300 300 25 1,0 450,00 561.747
4 1200 50 300 300 25 1,0 450,00 561.747
5 1600 50 300 300 25 1,0 450,00 561.747
6 2000 50 300 300 30 1,0 450,00 564.540
7 50 400 450 450 27,5 2,8 2835,00 1.415.114
8 400 400 450 450 25 2,4 2430,00 1.318.406
9 800 400 450 450 27,5 1,9 1923,75 1.205.367
10 1200 400 450 450 30 1,5 1518,75 1.114.943
11 1600 400 450 450 32,5 1,1 1113,75 1.027.850
12 2000 400 450 450 30 1,0 1012,50 998.418
13 50 800 600 600 30 2,2 3960,00 2.030.544
14 400 800 550 550 25 2,7 4083,75 1.926.269
15 800 800 550 550 25 2,4 3630,00 1.821.828
16 1200 800 550 550 25 2,1 3176,25 1.717.386
17 1600 800 600 600 30 1,2 2160,00 1.616.231
18 2000 800 550 550 32,5 1,5 2268,75 1.527.043
19 50 1200 600 600 25 3,4 6120,00 2.516.549
20 400 1200 600 600 25 3,2 5760,00 2.433.686
21 800 1200 600 600 25 2,9 5220,00 2.309.392
22 1200 1200 600 600 32,5 2,6 4680,00 2.207.162
23 1600 1200 600 600 25 2,4 4320,00 2.102.235
24 2000 1200 600 600 35 2,1 3780,00 2.008.079
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 112
Email : [email protected]
Tabel 1.c. Rekapitulasi Harga Struktur Kolom yang Paling Optimum pada Masing-Masing Pn
dan Mn dengan Menggunakan Bekisting 2 Kali Pakai
NO Pn
(kN)
Mn
(kNm)
Dimensi
(mm) fc'
(MPa)
Rasio
Tulangan
(%)
As = As'
(mm2)
Harga
Kolom per m'
(Rp) b h
1 50 50 300 300 25 1,1 495,00 390.907
2 400 50 300 300 25 1,0 450,00 380.549
3 800 50 300 300 25 1,0 450,00 380.549
4 1200 50 300 300 25 1,0 450,00 380.549
5 1600 50 300 300 25 1,0 450,00 380.549
6 2000 50 300 300 30 1,0 450,00 383.342
7 50 400 450 450 27,5 2,8 2835,00 1.143.317
8 400 400 500 500 27,5 1,6 2000,00 1.032.686
9 800 400 500 500 30 1,2 1500,00 921.052
10 1200 400 450 450 30 1,5 1518,75 843.147
11 1600 400 450 450 32,5 1,1 1113,75 756.053
12 2000 400 450 450 30 1,0 1012,50 726.621
13 50 800 600 600 30 2,2 3960,00 1.668.149
14 400 800 600 600 25 2,0 3600,00 1.574.115
15 800 800 600 600 30 1,7 3060,00 1.460.992
16 1200 800 600 600 25 1,5 2700,00 1.366.958
17 1600 800 600 600 30 1,2 2160,00 1.253.836
18 2000 800 600 600 27,5 1,0 1800,00 1.166.001
19 50 1200 600 600 25 3,4 6120,00 2.154.153
20 400 1200 600 600 25 3,2 5760,00 2.071.291
21 800 1200 600 600 25 2,9 5220,00 1.946.997
22 1200 1200 600 600 32,5 2,6 4680,00 1.844.767
23 1600 1200 600 600 25 2,4 4320,00 1.739.840
24 2000 1200 600 600 35 2,1 3780,00 1.645.684
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 113
Email : [email protected]
Tabel 1.d. Rekapitulasi Harga Struktur Kolom yang Paling Optimum pada Masing-Masing Pn
dan Mn dengan Menggunakan Bekisting 3 Kali Pakai
NO Pn
(kN)
Mn
(kNm)
Dimensi
(mm) fc'
(MPa)
Rasio
Tulangan
(%)
As = As'
(mm2)
Harga
Kolom per m'
(Rp) b h
1 50 50 300 300 25 1,1 495,00 330.508
2 400 50 300 300 25 1,0 450,00 320.150
3 800 50 300 300 25 1,0 450,00 320.150
4 1200 50 300 300 25 1,0 450,00 320.150
5 1600 50 300 300 25 1,0 450,00 320.150
6 2000 50 300 300 30 1,0 450,00 322.943
7 50 400 500 500 25 2,0 2500,00 1.042.803
8 400 400 500 500 27,5 1,6 2000,00 932.021
9 800 400 500 500 30 1,2 1500,00 820.386
10 1200 400 450 450 30 1,5 1518,75 752.548
11 1600 400 450 450 32,5 1,1 1113,75 665.455
12 2000 400 450 450 30 1,0 1012,50 636.023
13 50 800 600 600 30 2,2 3960,00 1.547.351
14 400 800 600 600 25 2,0 3600,00 1.453.316
15 800 800 600 600 30 1,7 3060,00 1.340.194
16 1200 800 600 600 25 1,5 2700,00 1.246.160
17 1600 800 600 600 30 1,2 2160,00 1.133.037
18 2000 800 600 600 27,5 1,0 1800,00 1.045.203
19 50 1200 600 600 25 3,4 6120,00 2.033.355
20 400 1200 600 600 25 3,2 5760,00 1.950.492
21 800 1200 600 600 25 2,9 5220,00 1.826.198
22 1200 1200 600 600 32,5 2,6 4680,00 1.723.968
23 1600 1200 600 600 25 2,4 4320,00 1.619.042
24 2000 1200 600 600 35 2,1 3780,00 1.524.885
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 114
Email : [email protected]
Dari hasil Tabel 1 dapat dilihat bahwa harga
yang dihasilkan untuk kenaikan nilai Mn
lebih berpengaruh dari pada kenaikan nilai
Pn karena apabila nilai Mn semakin besar
maka nilai rasio tulangan dan dimensi
kolomnya semakin besar, sehingga harga
struktur kolomnya juga akan semakin mahal
tetapi nilai fc' dominan tidak terlalu
berpengaruh pada besar kecilnya nilai Mn,
sedangkan nilai Pn yang semakin besar maka
nilai rasio tulangan semakin berkurang,
dimensi kolom dan kuat tekan beton (fc')
dominan tidak mengalami perubahan,
sehingga harga struktur kolomnya semakin
murah tetapi penurunan harganya tidak
terlalu jauh dibandingkan dengan perubahan
nilai Mn.
Agar lebih mudah untuk melihat hasil
Tabel 1 maka dapat dibuat grafik interaksi
kuat momen nominal kolom (Mn) dan rasio
tulangan dengan kuat beban aksial nominal
kolom (Pn) tetap yang menggunakan
bekisting dan tanpa menggunakan bekisting.
Sehingga grafik tersebut dapat dilihat pada
Gambar 9.
Gambar 9.a. Grafik Interaksi Mn dan Rasio
Tulangan dengan Pn Tetap
yang Tanpa Menggunakan
Bekisting
Pada Gambar 9.a dapat dilihat bahwa
semakin besar nilai Mn dengan nilai Pn tetap
maka nilai rasio tulangan yang didapat akan
semakin besar dan dapat dilihat juga bahwa
semakin besar Pn dengan nilai Mn tetap
maka dominan rasio tulangan semakin kecil.
Penurunan rasio tulangan akibat Pn tidak
terlalu besar dibandingkan dengan kenaikan
rasio tulangan akibat Mn yang selisih rasio
tulangannya hingga lebih dari 1%. Sehingga
kenaikan rasio tulangan lebih dipengaruhi
oleh kuat momen nominal kolom (Mn)
daripada kuat beban aksial nominal kolom
(Pn). Pada Mn = 50 kNm dominan rasio
tulangan yang digunakan sebesar 1%.
Gambar 9.b. Grafik Interaksi Mn dan Rasio
Tulangan dengan Pn Tetap
yang Menggunakan Bekisting
1 Kali Pakai
Pada Gambar 9.b dapat dilihat bahwa
semakin besar nilai Mn dengan nilai Pn tetap
maka dominan nilai rasio tulangan yang
didapat akan semakin besar dan dapat dilihat
juga bahwa semakin besar Pn dengan nilai
Mn tetap maka dominan rasio tulangan
semakin kecil. Penurunan rasio tulangan
akibat Pn tidak terlalu besar dibandingkan
dengan kenaikan rasio tulangan akibat Mn
yang selisih rasio tulangannya hingga lebih
dari 1%. Sehingga kenaikan rasio tulangan
lebih dipengaruhi oleh kuat momen nominal
kolom (Mn) daripada kuat beban aksial
nominal kolom (Pn). Pada Mn = 50
kNm dominan rasio tulangan yang
digunakan sebesar 1%. Terjadi penurunan
grafik pada garis Pn = 50 kN disebabkan
karena rasio tulangan Mn = 400 kNm dengan
Pn = 50 kN didapat 2,8% dengan dimensi
450x450 (mm2), fc' = 27,5 MPa menjadi
rasio tulangan 2,2 % dengan dimensi
600x600 (mm2), fc' = 30 MPa pada Mn = 800
kNm dengan Pn = 50 kN.
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 115
Email : [email protected]
Gambar 9.c. Grafik Interaksi Mn dan Rasio
Tulangan dengan Pn Tetap
yang Menggunakan Bekisting
2 Kali Pakai
Pada Gambar 9.c dapat dilihat bahwa
semakin besar nilai Mn dengan nilai Pn tetap
maka nilai rasio tulangan yang didapat akan
semakin besar dan dapat dilihat juga bahwa
semakin besar Pn dengan nilai Mn tetap
maka dominan rasio tulangan semakin kecil.
Penurunan rasio tulangan akibat Pn tidak
terlalu besar dibandingkan dengan kenaikan
rasio tulangan akibat Mn yang selisih rasio
tulangannya hingga lebih dari 1%. Sehingga
kenaikan rasio tulangan lebih dipengaruhi
oleh kuat momen nominal kolom (Mn)
daripada kuat beban aksial nominal kolom
(Pn). Pada Mn = 50 kNm dominan rasio
tulangan yang digunakan sebesar 1%.
Gambar 9.d. Grafik Interaksi Mn dan Rasio
Tulangan dengan Pn Tetap
yang Menggunakan Bekisting
3 Kali Pakai
Pada Gambar 9.d dapat dilihat bahwa
semakin besar nilai Mn dengan nilai Pn tetap
maka nilai rasio tulangan yang didapat akan
semakin besar dan dapat dilihat juga bahwa
semakin besar Pn dengan nilai Mn tetap
maka dominan rasio tulangan semakin kecil.
Penurunan rasio tulangan akibat Pn tidak
terlalu besar dibandingkan dengan kenaikan
rasio tulangan akibat Mn yang selisih rasio
tulangannya hingga lebih dari 1%. Sehingga
kenaikan rasio tulangan lebih dipengaruhi
oleh kuat momen nominal kolom (Mn)
daripada kuat beban aksial nominal kolom
(Pn). Pada Mn = 50 kNm dominan rasio
tulangan yang digunakan sebesar 1%.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan,
dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut :
1. Semakin besar nilai Mn dengan nilai Pn
yang sama maka nilai rasio tulangan
(ρg), dimensi kolom, dan biaya struktur
kolom dominan akan semakin
bertambah.
2. Semakin besar nilai Pn dengan nilai Mn
yang sama maka nilai rasio tulangan (ρg)
dan biaya struktur kolom dominan akan
semakin berkurang.
3. Semakin besar nilai Pn dengan nilai Mn
yang sama untuk biaya struktur kolom
yang paling optimum dominan dimensi
tidak berubah dan kuat tekan beton (fc')
yang digunakan 25 MPa - 30 MPa.
4. Struktur kolom yang paling optimum
dan ekonomis lebih berpengaruh pada
perubahan dimensi kolom daripada nilai
kuat tekan beton (fc').
5. Kenaikan rasio tulangan lebih
dipengaruhi oleh kuat momen nominal
kolom (Mn) daripada kuat beban aksial
nominal kolom (Pn).
Saran
Saran yang dapat diberikan dari hasil
penelitian ini adalah sebagai berikut :
Jurnal Inersia Vol.5 No.1 April 2013 116
Email : [email protected]
1. Sebaiknya untuk penelitian selanjutnya
rentang nilai Pn dan Mn lebih
dipersempit lagi.
2. Sebaiknya batasan dimensi kolomnya
ditambah lagi.
3. Perlunya dilakukan penelitian lebih
lanjut mengenai struktur kolom beton
bertulang yang mengalami kombinasi
momen lentur biaksial.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standardisasi Nasional Indonesia.
2002. Tata Cara Perhitungan Struktur
Beton untuk Bangunan Gedung. SK
SNI 03-2847-2002.
Dipohusodo, I. 1999. Struktur Beton
Bertulang. PT. Gramedia Pustaka
Utama. Jakarta.
Muin, R.B. 2008. Struktur Beton Bertulang
II, http://pksm. Mercubuana.
ac.id/new/elearing/files modul/
11025-3-905777166916.pdf, Tanggal
29 Juni 2012.
Naftali, Y. 2007. Perancangan Struktur
dengan Optimasi. http://www.
yohanli.com/perancangan-struktur-
dengan-optimasi.html, Tanggal 01
September 2012.
Nawy, E.G., dkk. 2010. Beton Bertulang
Sebuah Pendekatan Mendasar. ITS
Press. Surabaya.
Prakosa, R.A. 2010. Studi Pengaruh
Eksentrisitas Terhadap Faktor
Reduksi pada Kolom Beton Bertulang
Bujursangkar dengan Menggunakan
Program Visual Basic 6.0.
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-
Undergraduate-14607-Paper-
946187.pdf, Tanggal 24 Juli 2012.
Standar Nasional Indonesia. 2008. Tata
Cara Perhitungan Harga Satuan
Pekerjaan Beton untuk Bangunan
Gedung dan Perumahan. SNI 7394
: 2008.